JPS60234641A - 末梢血液流検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は末梢血管血液流をモニタすると共に診断する為
の方法及び装置に関するものである。本装置は新規な熱
交換器を使用している。

末梢血管病（以後、ＰＶＤとも略称する）は動脈又は静
脈の血液循環が阻害されたものとして定義される。ＰＶ
Ｄは屡々糖尿病の併発症から生じる。ＰＶＤが悪化する
と、痛みその他の兆候が増加する。

血液の流れが制限されて組繊細胞が死に、壊痘となる。

この場合、壊痕細胞の上方で切断することが必要である
。

ＰＶＤを診断する為の多数の技術は侵略的診断であり、
血管内に針やカテーテルを挿入するものである。動脈造
影法及び静脈造影法においては、動脈又は静脈内に注入
した染料をＸ線を使用して観察する。動脈造影法は高価
であり、放射線照射の□ 危険性が多少ある。ＰＶＤ用の成る種の非侵略的テスト
においては、静脈及び動脈へ侵入することが無く且つＸ
線検査に露呈されることもない。危険度は低いが、非侵
略的技術は熟練した技術者を必要とし、通常、病院にお
いて使用する場合に限定される。現在使用されている非
侵略的方法としては、セグメント化した血量法、ドツプ
ラー超音波パルス解析、電気的インピーダンス測定装置
、及びデジタル減算血管造影法と呼ばれる比較的侵略性
の少ない動脈造影法がある。

ＰＶＤがかなり進行していない限り、切断を行なうべき
では無い。従って、切断の必要性を表す不正確な証拠を
与える様な虚偽の検査は回避すべきである。ＰＶＤは生
命に影響を与えるものであるから、本当にそうである場
合の他、検査は有為的な結果を与えるべきでは無い。

切断を行なうことが必要な段階に迄ＰＶＤが進行すると
、外科医は足の何処で切断を行なうかということを決定
せねばならない。切断の場所が低すぎると、　ＰＶＤは
切断傷を治癒する為の十分な血液の流れを阻止してしま
う。切断箇所が高すぎると、一層大掛かりで複雑な処置
が必要となる。従って、ＰＶＤの進捗状況の程度及びそ
の位置を決定することが可能であることが必要である。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、上述し
た如き従来技術の欠点を解消し、末梢血管の血液流をモ
ニタすることの可能な改善された方法及び装置を提供す
ることを目的とする。本発明は更に皮膚温度に影響を与
え且つ現在赤外線走査を使用して診断されている全ての
症状の診断に適用することが可能である。

本発明の方法によれば、最初に、好適には通常の皮膚温
度以下の温度の物体を皮膚に当てて、予め定めた速度で
皮膚の所定の区域の温度を変化させる。物体の温度変化
に応答して皮膚の所定区域が温度を変化させる速度及び
皮膚温度が通常の温度に復帰する速度を測定し、その測
定した速度を標準速度と比較する。同じ検査の爾後のサ
イクルにおいては、周波数を低下させることが可能であ
る。測定される速度、温度及び周波数は血液流の関数で
ある。

冷却は、手足に取り付けたカフ上に装着されている小型
の熱交換器によって行なわれる。この熱交換器は液体を
冷却室に注入する独特のシステムを有している。この液
体は大気圧下において皮膚温度熱エネルギによって沸騰
し、皮膚に接触する冷却室の表面を冷却し、従って、皮
膚を迅速に予め定めた好適な最小温度に冷却させる。次
いで、熱交換器を遮断すると、皮膚温度は通常の温度に
復帰し始める。次いで、２番目のサイクルが開始される
。正常な人の場合であっても、皮膚温度が通常の温度に
復帰するのに必要な時間は爾後のサイクルにおいては増
加する。

所定数のサイクルの後に、温度一時間チャードのグラフ
を“正常”なグラフと比較する。ＰＶＤ患者の場合、皮
膚温度が降下し且つ通常のレベルに復帰する速度が変化
し、且つ各サイクルは一層大きな変化を生じる。熟練し
た人ならばこのグラフを評価することができ、一方この
グラフを数値的に解析することも可能である。

熱交換器は精密な温度に冷却する様に構成されている。

熱交換器の温度のタイミング及び速度は精密に制御され
ている。開始及び停止命令が出されてからの時間遅れは
最小とされている。

本発明は更に低圧液体及び気体を制御する為に水圧増幅
器を使用しており、それは僅かな電気エネルギを必要と
するにすぎず、この低圧液体又は気体は熱交換器内で気
化される高圧液体を制御する。

以下、添付の図面を参考に本発明の具体的実施の態様に
付いて詳細に説明する。温かい又は冷たい物体を皮膚の
成る区域に当てた場合、皮膚冷却又は加熱される速度及
びその物体が皮膚のその部分を通常の温度に復帰させる
速度は循環供給系の効率に相関させることが可能である
。本発明は。

前の冷却工程の後に皮膚温度が通常温度に復帰した後皮
膚の同一の部分を冷却した場合、２回目に通常温度に復
帰する為にはより長い時間がかかるという原理に基ずく
ものである。（以下に述べる理由によって、本発明の好
適実施例においては冷却を使用している。）このプロセ
スを繰り返し行なうと、復帰時間の長さは次第、に増加
する。第５図において、皮膚温度と時間との関係をプロ
ットしである。曲線１はＰｖＤを患うことの無い成年男
子に対する温度一時間曲線を示している。曲線２は成る
程度ＰＶＤを患っている同一の男子に対する仮想上の曲
線である。本発明は種々の曲線を得る為の安全で安価な
方法を提供するものである。皮膚の熱力学的特性は人の
循環器系状態の成る側面を正確且つ再現性をもって表す
ものであるから、曲線１及び２を比較することによって
、著しい測定誤差を導入すること無く、制御されている
が幾分可変な条件下において人の循環器系状態を観測す
ることが可能である。

種々の理由から、加熱ではなく冷却を使用している。第
１に、人はどちらかというと約１０’Ｃまでの比較的冷
たい表面に皮膚を露呈させることに慣れている。皮膚を
同程度の高温に露呈させることは苦しみが共なうか又は
少なくとも不快である、第２に、本発明の気化相変化熱
交換器は、小型軽量であり且つ正確な装置であって、極
めて迅速に且つ正確じ冷却を行なう。

冷却用カフ３０（第１図及び第２図）を端部をフック乃
至はループファスナー１２７で接続させた１本又はそれ
以上のひも１２６（２本図示しである）によって、患者
の足１２のふくらはぎ部分１１に取り付けである。この
カフを手指又は足指に取り付けるのに十分である様に小
型に構成することが可能である。

種々な方法で冷却を行なうことが可能であるが、本発明
の熱交換器を第３図及び第４図に示してあり、その概略
動作を第７図に示しである。熱交換器３１は冷却室１１
０を有しており、それは底部熱交換表面１１１と１円筒
側壁１１２と、上部壁１１３とで構成されている。イン
ジェクタ１３０の一部は上部壁１１３内の開口１１４を
介して下方向に延在している。

側壁１１２及び上部壁１１３は絶縁体１１６で被覆され
ており、これらの壁を介して外側から室内への熱伝達を
制限している。冷却表面用１は高熱伝達物質で形成すべ
きである。金及び銀は最良の熱伝達特性を与えるもので
あるが、銅及びアルミニウムも使用することが可能であ
り、特に金の保護用非腐介層で鍍金すると良い。冷却表
面１１１は平坦状であっても、又はモニタすべき特定の
付加物を収容すべく湾曲形状であっても良い。

インジェクタ即ち注入手段は大気圧において皮膚を冷却
すべき温度よりも低い沸点を有する加圧液体源に接続さ
れており、液体を表面１１１に対して室１１０内に注入
する。表面１１１を介して物体から伝達されてくる熱は
この液体を加熱して大気圧において沸騰させる。液体か
ら気体への相変化によって、表面１１１から熱を取り去
り、これにより皮膚から熱が取りさられて皮膚が冷却さ
れる。注入手段１３０に関し後述するが、スプリング１
３３で付勢されている玉逆止弁１３２によって密封され
ているオリフィス１３１（第３図）を介して加圧液体が
注入される。

オリフィス１３１を介して液体が注入されると。

表面１１１と接触する。表面１１１に沿って液体を半径
方向外側に容易に分布させる為に、表面１１１上のガー
ゼ１１８が液体を全表面に沿って流させる。ガーゼ１１
８は繊維物質や、有孔石や、スクリーン等の任意の浸透
性物質とすることが可能である。ガーゼをスプリング１
３３の回りに設けて、液体を表面１１１及びガーゼ１１
８へ給送することが可能である。

熱交換器がその冷却表面１１１を水平に配向していない
場合もあるので、案内手段として表面１１１上に螺旋壁
１２０（第３図及び第４図）を設けてあり、注入手段か
らの流体を表面上の離隔した位置に給送している。従っ
て、室内に注入された流体は側壁１１２上の１箇所に直
接的に当るということは無い。

螺旋壁の第１乃至は第２巻部内に設けた繊維又はその他
の浸透性物質からなる第２ガーゼ１２１は、本装置が水
平に装着されるもので無い場合に、流体を第１ガーゼ１
１８へ向かって指向させる。その後、第１ガーゼ１１８
は螺旋壁１２０に沿って流体を引き上げるので、流体は
熱伝達表面１１１に露呈される。螺旋壁１２０のガーゼ
１１８近傍に孔乃至はスロットを設けてその中に浸透性
物質を充填することが可能であり、その場合には、流体
は螺旋経路に沿って供給されると共に半径方向外側に向
かって供給される。

注入手段の残りの要素は水力的制御によって制御される
が、注入手段の上流側の基礎となる制御システムに付い
て最初に説明する。

冷却を制御する為に必要な種々の弁を動作させるエネル
ギは室７５内の加圧流体から得られる（第６図及び第７
図）。室７５は加圧されたフレオン混合物で充填されて
おり、それは液状である。

室７５は着脱自在であり、直径が約３乃至５ＣＩ１１で
ある。室７５の底部の雄の差し込み具７６は気体７０内
の雌の受け部材７７と係合する。これらの弁は共に動作
することが可能であり、室７５の雄部材７６が適切に雌
受は部材７７内に挿入された場合にのみこれらの弁が開
放する。室７５内の第２開口乃至弁７６を使用して室７
５を充填することが可能である。

液体相のみが室乃至はタンク７５を流出すべきである。

その点に関し、公知の水平検出器８６（第７図）が基体
上の任意の所望位置に永久的に装着されており（第７図
においてはタンク８３に取り付けた状態を示しである。

）、室７５が基体７０上に装着した際に、基体７０が十
分に水平でない場合に、可聴又はその他の警告を発する
か又は弁８０を閉止する為の信号を供給する。一方、基
体７０が比較的水平で無い場合に、制御システムが弁１
０２．１０６．１０７を任意の組合せで遮断させること
が可能である。

タンク７５からの液体は次いで弁８０を通過して流れ、
第２の即ち内部タンク８３を充填する。

通気孔８９を設けて、タンク８３の上部における気体を
前記充填作業中に大気へ排出させることが可能である。

通気孔８９から液体が流出すると、タンク８３が満杯と
なったことを表す。通気孔８９の底部は気体出ロア８よ
りも多少下側に延在して位置させ、気体の貯留部８２を
形成している。

タンク８２から、適宜の弁及び通気孔及び気体出口を有
する多数のラインが延在している。これらを室７５内に
設けることも可能であるが、そうすると室の構造が複雑
となる。室７５は着脱自在であり、使い捨て可能とする
場合には、その構造を複雑化させることは得策では無い
。従って、中間タンク８３は一層複雑なタンク７５の全
ての機能を達成することが可能である。従って、各す１
′タル当たりのコストは低い。気体及び液体の両方を使
用し且つこれらを制御する他の方法を適用することも可
能である。

タンク８３の内部を第７図に示しである。図示例では矩
形であるが、任意の形状とすることが可能である。流体
が液体相８１と気体乃至は蒸気相８２とに分けられる。

この流体は特定の気化特性を有すると共に通気及び通常
の動作中に人間が呼吸を行なっても安全な特性を有する
フレオン過弗化炭化水素の混合物である。この混合物は
、気体の沸点が熱交換器３１（第３図）を選択した速度
で選択した温度に冷却する様に選択されている。

この混合物は通常の皮膚温度である３７℃以下で且つ氷
点の０℃よりかなり上で沸騰するので、凍傷が発生する
ことは無い。

タンク８３の１個の出口はタンクの上部に配設されてお
り（第７図）、従って、ここからは気体のみが排出され
、この気体はライン７９によって弁１０７を介し流体圧
調整器８４へ流入する。この小型流体圧調整器は圧力を
所定の調節した圧力に低下させる。ライン７９内の圧力
は流体の温度によって変化することがあり、調節した圧
力を使用して制御を行なうことが望ましい。水力ライン
８５には弁１０６が設けられており、水圧調節器１０８
によって圧力を減少された流体を増幅器８７の１入力端
に供給する。調節器８４からの低圧気体はライン８８を
介して電気−流体圧変換器９１内に送り込まれる。この
変換器９１は整形パワー回路９２からのライン９０を介
しての電気信号によって動作さ九る。回路９２はライン
３９を介して送られてくるサーミスタ３５．３６等の検
知器からのアナログ信号を使用可能な信号に変換する。

冷却サイクルが開始すると、回路９２は電気−流体圧変
換器９１に信号を送り、ライン９３を介して気体を流体
圧増幅器８７へおくりこむ。電気−流体圧変換器９２に
おいて低圧気体を使用しているので、小型の弁が必要で
あるに過ぎない。従って、この電気−流体圧変換器を開
放させる為にはライン９０内において小量のパワーを必
要とするに過ぎない。一層高圧の気体又は液体を使用す
る場合には、より高いパワーを必要とする。電気−流体
圧変換器９２が開放すると、ライン９３を介して気体が
流体圧増幅器９７の入力端に流れる。

流体圧増幅器は公知である。例えば、工具技術者用ハン
ドブック（Ｔｏｏｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　１（ａｎｄ
ｂｏｏｋ、　２ｄ。

１２−１５以下、　１９５９）に記載されている。流体
圧増幅器の１例を第３図を参照して詳細に説明する。

電気−流体圧変換器９１が開放し気体がライン９３を介
して流れると、増幅器８７は、所望により高圧で液体流
体をライン８５からライン９４へ送り込む。

カフ３０（第３図）は熱交換器３１の回りに空気戻１２
３を有している。この空気戻１２３はベロー壁１２４と
幾分弾性のある上部壁１２５とを有している。

カフ３０は、紐１２６を使用して皮膚に緩く取り付ける
。ライン８８から供給される気体の一部はライン９６を
介して流体圧調節器９７へ送られる。

この調節器をカフ３０の箇所又はその近傍において気体
７０内に設けることが可能である。流体圧調節器９７か
らの低圧気体は次いでライン１０９を介して空気層１２
３内に送られる（第７図）。所定の調整により、空気層
１２３内の圧力は皮膚に対する表面１１１の正確な圧力
を付与する。圧力が高すぎると、カフは血液の循環に影
響を与え且つ読取値にも影響を与える。表面１１１及び
検知器３５゜３６及び４１は皮膚と接触すべきである。

空気戻のゲージ圧力は１．７乃至３．５　ｋＰａである
ことが望ましい。

タンク８３内の液体８１も弁１０２によって制御される
ライン１０１内に流れ込む（第７図）。ライン８５を弁
１０２の下流側でライン１０１と接続させることにより
弁１０２と１０６とを結合させることが可能であり、又
はライン１０１を弁１０６の下流側でライン８５に接続
することが可能である。ライン１０１がら比較的高圧液
体がインジェクタシステム１２９（第３図及び第７図）
内に入り、且つ低圧流体がライン９４を介して流入する
。

インジェクタシステム１２９はカフ３０内に位置してい
るが（第３図）、カフの外側に設けることも可能である
（第７図参照）。全てのライン９４゜１０１、１０９が
１個の入口を介してカフに導入されることが望ましい。

弾力性があり小径の管で３個又はそれ以上の管を取り付
けた管を使用することが可能であり、検知器３５，３６
及び４１からの電気配線を互いに離隔させてこれらの管
に取り付けることが可能である。好適には、カフ及び熱
交換器にトルクがかけられることを避ける為に、これら
の管が全て皮膚表面近くのベロー壁１２４を貫通してカ
フ内に入ることが望ましい（第２図及び第３図）。

ライン１０１内の高圧液体（第３図）が上部室１３４内
に入り、そこでオリフィス１３６を介して流れてインジ
ェクタ１３０の主室乃至セル１３８内に流入する。

逆止弁１３５はスプリング１３７によってオリフィス１
３６に押圧されている。室１３８はその一部をピストン
壁１４１で形成されており、このピストン壁は弾性があ
って上部壁１４０及び上部室壁１４１が室１３８及び１
４５の圧力に応答して上下動することを許容する。

逆止弁１３５及び１３２用のスプリング１３７及び１３
３のスプリング定数は、ライン１０１内の通常の最大圧
力はスプリング１３７に打ち勝ち逆止弁１３５を介して
液体を主室１３８内に流入させるのに十分であるが、逆
止弁１３２に作用しているスプリング１３３の力に打ち
勝つには不充分である様に選択されている。従って、高
圧液体は室１３８内に収納される。

ライン９４を介して低圧液体が制御室乃至セル１４５内
に供給される（第３図）。セル１４５は上部壁１４６と
側壁１４７とを有している。底部壁１４８は弾性部材１
４９によって壁１４７に取り付けられており、したがっ
て、底部壁１４８は下部環状ストップ１５０と上部環状
ストップ１５１との間を上下運動することが可能である
。インジェクタ１３０の上部室１３４及び上部壁１４０
は底部壁］４８に接続されている。スプリング１４３及
び室１３８内の圧力は底部壁１４８をストップ１５１に
対して押圧させる。

流体がライン９４を介して注入されると、圧力が下方向
の力を底部壁１４８に付与する。底部壁１４８の面積は
主室１３８の壁１４０の面積よりも著しく太きいので、
室１４５内の低圧力は増幅されて上部壁１４０及び上部
室１４１を壁１４０上に作用している室１３８内の圧力
に対して下方向に押圧する。底部壁１４８は底部環状ス
トップ１５０と接触するまで下方向に移動する。この運
動により主室１３８内の内部が著しく加圧され、スプリ
ング１３３のスプリング力に打ち勝ち液体をオリフィス
１３１を介して室１１０内に注入させる。逆止弁１３５
は一層高圧の液体がライン１０１内に逆流することを防
止する。

その後に、ライン９４内の圧力が抜かれ、ライン１０１
を介しオリフィス１３６を通って新たな液体が主室１３
８内に流入し、壁１４８上のスプリング１４３と共に上
方向の力を形成し主室１３８を再度充填させる。

インジェクタシステム１２９は冷却室１１０内に正確な
量の液体を注入する。最小のパワーを使用しており、加
圧された作動流体が仕事を行なう。大きな電気力も高電
圧も必要では無く、システムは極めてコンパクトである
。又、液体作動流体を熱交換器に近接して使用すること
により、時間遅れは実質的に減少されており、或いは取
り除かれており、且つ計算処理システム等がこの様な遅
れに対する計算を行なう必要がない。又、外部温度変化
が影響を与えることは殆どない。

熱交換表面ＩＩＩへは液体のみが注入され気体が注入さ
れることは無い。所望とされる表面１１１以外で気化潜
熱が発生することは無い。気化された液体は通気孔１５
３を介して気体として排出される（第３図及び第４図）
。

冷却サイクルの開始時点を曲線１に対しては点３Ａ、３
Ｂ、３Ｇ、３Ｄで示してあり、一方向縁２の場合は、冷
却は点４Ａ、４Ｂ、４Ｇ、４Ｄで開始する（第５図）。

曲線１及び２は約３．３℃の温度変化の長いテストを仮
定しているが、本制御システムはより小さな温度変化と
しテスト時間を減少させることを可能とするものである
。皮膚又は熱交換器の温度が所定の点に到達するが又は
所定の期間経過後、制御システムは冷却を停止する。

成るテストにおいては、設計した熱交換器は毎秒約１．
７℃で冷却され、従って１０秒で約１７℃の温度降下が
発生する。曲線］に沿って遮断点を５Ａ、５Ｂ、５Ｃ，
５Ｄで示してあり、曲線２に対する遮断点を６Ａ、６Ｂ
、６Ｃ，６Ｄで示しである。

熱交換器が冷却を開始すると、人体は皮膚温度をその通
常の状態に復帰させ維持させようと機能する。皮膚温度
の降下速度とそれがもとの正常な状態に復帰する速度と
は末梢循環系の効率と相関している。非効率的な循環系
を有する人の皮膚温度は正常な人の場合よりも一層急速
に降下する。

効率的な循環系の場合には、そんなに降下せず。

又一層迅速に元の状態に復帰する。

成るテストにおいては、点３，４等（第５図）において
皮膚がその正常な温度又はそれより多少低い温度に到達
した後に、再度冷却が開始される。

爾後のサイクルにおいては、人体がその部分の温度を正
常な温度に復帰させる速度は一層遅くなる。

健康な人の場合、皮膚温度が正常な元の温度に復帰する
のに要する時間は最初のサイクル（点５Ａから点３Ｃ）
におけるよりも２番目のサイクル（点５Ａから点３Ｂ）
における方が長い。然し乍ら、多少病気がちな人の場合
、最初のサイクルの後正常な皮膚温度に復帰するのによ
り長い時間がかかるのみならず（６Ａがら４Ｂ）、爾後
のサイクルにおいて正常な温度に復帰する速度は更に大
きな程度で遅くなる。

本装置は温度曲線をプロットし、訓練された人がそれを
見て状態を診断することが可能である。

一方、そのデータを数学的に解析して数値的結果を得る
ことも可能である。対象が異なる場合には皮膚温度が正
常な温度に復帰する速度が変化するので、これらの曲線
の下側の面積をコンピュータ解析を使用して積分するこ
とによって決定して指標を生成することが可能であり、
この指標は循環熱指標乃至はＣＴＩと呼ばれる。例えば
、ＣＴＩは、所定数のサイクルに渡っての曲線の温度回
復部分の積分の和を冷却部分の積分の和で割ったものと
して定義することが可能である。得られる結果は無次元
であり、コンピュータは正常な場合のデジタ″ル百分率
数の結果を表わすことが可能である。その式は以下の如
く表される。

ここで、　ｄｔは時間差であり、Ｔ（ｔ）は時間ｔの関
数としての皮膚温度変化であり、■は温度である。

ΣＣは与えられた数の奇数番曲線に渡り第１曲線から考
慮すべき全ての強制冷却積分の和である。第５図に関し
説明すると、奇数番サイクルは冷却サイクルであり、従
って第１サイクル（３Ａから５Ａ）、第３サイクル（３
Ｂから５Ｂ）等を包含する。各曲線が積分される。ΣＶ
は与えられた偶数番の曲線に渡っての第２曲線から考慮
される全ての加熱積分の和であり、この場合の加熱数は
冷却数よりも１つ多い。第５図において、偶数番サイク
ルは加熱サイクルであり、第２サイクル（５Ａから３Ｂ
）、第４サイクル（５Ｂから３Ｇ）等を包含する。これ
らの各曲線が積分される。その結果得られるＣＴＩは毛
細管床内の血液の流れに極めて敏感である。

温度サイクル動作は（力仕事をした後の筋肉症れに類似
して）１段々後のサイクルになるほど小動脈の収縮膨張
をより非効率的に応答させるものと考えられる。その影
響はＰｖＤ患者患者層大きい。

即ち、２つの効果があり、その１つは（１）毛細管床内
の血液の流量を主に表す単一サイクル効果であり、他の
１つは（２）小動脈のトーン乃至は常態を表す周波数減
衰効果である。これら両方の効果を検査し、分離し且つ
所望の数学的解析によって演算し且つ標準のコンピュー
タ技術によって表示する。

本発明に基ずくテスト及びデータ解析はその他多くの方
法によって行なうことが可能であり、例えば以下の如き
方法がある。

（ａ）特定の時間にわたり一定の割合で冷却を行なう。

これにより、特定の時間の間、被覆された領域における
皮膚から一定の割合で熱を取りさる。この様なテストか
らの指標は、平均時間一温度勾配、最大冷却速度、成る
特定した時間又は温度範囲に渡っての時間一温度曲線の
積分の何れかに基すいて相関させることが可能である。

（ｂ）特定した時間の間熱交換器の温度を維持する。一
定継ぎ接ぎ温度冷却は一定冷却速度データにおける場合
と同様に相関させることが可能である。

（ｃ）特定した範囲の皮膚温度の振れを発生させる為に
冷却を周期的に行なう。周期的な放熱によって発生され
るデータは冷却サイクル数に対して冷却サイクル間の温
度回復をプロットし、且つ発生されたサイクル数に渡っ
てこの曲線を積分することによって相関させることが可
能である。

（ｄ）一定の冷却速度であるが異なった周波数に渡って
オン−オフサイクルを変化させて周期的に冷却を行なう
。

本発明の制御及びモニタシステムにおいて（第６図及び
第７図）、モニタ５０（第６図）は２個の主要部分、即
ちコンソール６０と基体７０とを有している。コンソー
ル６０は制御システムをプログラムする為に使用される
キーボード６１を有している。このキーボードはオン／
オフ機能を制御することが可能であり、又別のスイッチ
５１（第７図）が電気バッテリー電源５２を制御するこ
とが可能である。キーボード６１は更に第７図の入カニ
ニット６８において、背丈、体重、年齢、性別、及びカ
フ３０を取り付けた皮膚上の位置等の異なった変数を入
力する。更に、キーボード６１を使用して、患者及び医
者の氏名、テストの日時、及びその他の関連する情報を
入力することが可能であり、標準のカルキュレータのプ
リンタであるプリンタ６１（第６図及び第７図）が記録
保存用のデータを印字する。キーボード６１は制御器を
モニタし制御するコンピュータ６７（第７図）に接続さ
れている。コンピュータ６７は、基本的なシステム制御
及び数値計算の為に予めプロゲラ□ ムされたＲＯＭを有している。

楔状溝６３と７３とを係合させてコンソール６０を基体
７０と一体化させることが可能である。

基体７０とコンソール６０とが分離することを防止する
為にロックを設けることが可能である。溝６３と７３と
を互いに係合させてコンソール６０を基体７０上の収納
開口部７２内に完全に押し込むと、雄の電気接続体７２
がコンソール６０上の対応する雌の電気接続部材６４と
係合する。カフ３０内の温度検知器からの検知データは
ケーブル３８内のワイヤを介して基体７０へ伝達され（
第６図及び第７図）、更にそこから電気接続体７２及び
６４を介してコンソール６０へ伝達される（第６図）。

英数文字でＣＴＩを印字する為のプリンタ６２に加えて
、出力ライン６４５（第６図）を介してコンソールをグ
ラフィックプリンタに接続させることが可能であり、そ
うすることによって、テストのアナログ結果を印字させ
るか及び／又は遠隔モニタステーシミンへ送って１例え
ば、病院の看護ステーションにおいてアナログ乃至はデ
ジタル結果を表示させることが可能である。コンソール
６０は更に瞬時にＣＴＩをモニタする為にデジタル表示
部６６を有することが可能である。

使用される電力を最小とすること特にカフ３０への電力
を小さくすることが望ましい。温度検知器用に使用する
電圧が小さいことが安全上重要である。コンソール６０
内のコンピュータを稼働させる為に使用することの可能
な小型の電池は患者に何等危険性を与えるものでは無い
。上述した如く、冷却制御の多くは液体圧乃至は気体圧
を使用して行なわれている。コンソール６０内に収納さ
れている小型のコンピュータの所要電力は十分に小さい
ので電池駆動が可能である。カフ３０上の温度検知器は
サーミスタ３５及び３６であって（第３図）、温度変化
に対応して抵抗値が変化する。サーミスタ３５又は３６
両端の小さな電圧は温度変化を読み取るのに十分である
。直線性がある為に、プラチナ抵抗サーミスタ（ＰＲＴ
）が望ましいが、コンピュータによって非直線性を補正
することが可能である。付加的なデータを与える為に、
熱流束を測定する為の検知器４１を設けることも可能で
ある。検知器３５と皮膚との間に絶縁体３９が存在する
ので、検知器３５は表面１１１の温度を読み取り、検知
器と表面１１１との間に絶縁体４０が存在するので、検
知器３６は皮膚温度を読み取る。

以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱交換器を具備した冷却用カフを患者
の足に取り付けた状態を示した説明図、第２図はカフの
斜視図、第３図は患者の手足に取り付けられる熱交換器
の断面図、第４図は第３図中ＩＶ−ＩＶ線に沿って取っ
た熱交換器の平面断面図。 第５図は本発明によってモニタされる２人の患者に対す
る時間に関する皮膚温度変化を示したグラフ図、第６図
は患者の皮膚上の熱交換器への冷温の付与を制御し且つ
温度変化をモニタする本発明装置の一部を示した分解斜
視図、第７図は本発明の方法を実施する為のシステムを
例示したブロック線図、である。 （符号の説明） ３０：　カフ ３１：　熱交換器 １１０：　冷却室 １１１：　底部表面 １１２：　円筒側壁 １１３：　上部壁 １３０：　インジェクタ 特許出願人　へモダイナミクス　チクノロシイ。 インコーホレイテッド 代理人　小　橋　−男 同　小　橋　正　明 ■？ Ｌ鳥！ＩＬ（’Ｆ） □

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　血液の流れをモニタする方法において、通常の皮
   膚温度以下の温度の物体を皮膚の一部に当接させてその
   皮膚部分の温度を低下させ、前記物体の当接を終了させ
   て前記皮膚部分の回りの血液の流れによって前記皮膚部
   分の温度を上昇させ、前記物体の当接に応答して温度が
   変化すると共に前記物体の当接を終了させた場合に元の
   温度に復帰する際の温度変化を検知する為に前記皮膚部
   分内の温度をモニタすることを特徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記皮膚部分への
   前記物体の当接を行なう工程と前記物体の当接を終了さ
   せる工程とを繰り返し行なうと共に、前記皮膚部分の温
   度のモニタを継続して行なうことを特徴とする方法。 ３、血液の流れをモニタする方法において、通常の皮膚
   温度より低い温度の物体を皮膚の一部に当接させて前記
   皮膚部分を人工的に冷却し、前記物体の当接に応答して
   変化する前記皮膚部分の温度変化速度をモニタし、前記
   皮膚温度変化速度を前記皮膚部分に対する所定の正常な
   皮膚温度変化速度と比較することを特徴とする方法。 ４、物体を冷却する熱交換器装置において、冷却室が設
   けられており１．その冷却室の１側部は前記物体と接触
   する為に前記物体に隣接する表面手段であり、流体源に
   接続された注入手段が設けられており、前記流体は大気
   圧において前記物体が冷却される温度より低い沸点を有
   しており、前記注入手段は流体を前記室内に注入すると
   共に前記物体と反対側の前記表面手段の側部に向かって
   流して前記表面上で前記流体を沸騰させて前記表面及び
   前記物体を冷却することを特徴とする装置。 ５、特許請求の範囲第４項において、前記表面手段に沿
   って前記流体を分布させる為に前記室内の前記表面手段
   上にガーゼ手段を設けてあり、且つ前記注入手段から前
   記表面手段上の離隔した箇所に前記流体を案内する為に
   前記表面手段上に直立させて螺旋壁を設けたことを特徴
   とする装置。 ６．特許請求の範囲第５項において、前記注入手段が、
   前記流体源からの流体の流れを２つの流路に分割する分
   割手段を有しており、流路内の圧力を低圧に減少させる
   為に一方の流路内に第１圧力減少手段を設けてあり、前
   記圧力減少手段からの低圧流体流れを受ける為に前記第
   １圧力減少手段に接続して第１セル手段を設けてあり、
   前記第１セル手段は前記圧力減少手段からの加圧流体に
   応答して可動の第・１壁を具備しており、第２流路から
   の高圧流体流れを受ける為に前記分割手段に接続して第
   ２セル手段を設けてあり、前記第２セル手段は前記第１
   壁の面積よりも小さな面積を有する第２壁を具備してお
   り、前記第２壁は前記第２セル手段の体積を変化させる
   為に前記第１壁の運動に応答して移動可能であり、前記
   第２セル手段はそれを介して流体を前記室内に流入させ
   る開口を具備しており、前記第２セル手段内で前記開口
   に第１逆止弁手段が設けられており、前記第１逆止弁手
   段は前記第２セル内の流体が通常の高圧状態にある場合
   には前記開口を介しての流体の流れを阻止する為に通常
   閉止した状態であり、一方、前記第２壁の運動により前
   記第２セル手段の体積を減少させた場合に前記第１逆止
   弁手段が開放状態となって前記開口を介して流体を前記
   室内に注入させることを特徴とする装置。 ７、特許請求の範囲第６項に、おいて、前記第１壁の１
   側部上に第１ストップ手段を設けて前記第１セル１段の
   体積を減少させる方向への前記第１壁の移動範囲を制限
   して前記第２セル手段の最大体積を制限し、前記第１壁
   の反対側に第２ストップ手段を設けて反対方向における
   前記第１壁の移動範囲を制限して前記第２セル手段の最
   小体積を制限して正確な体積変化をを行なわしめて前記
   室内に注入される流体の量を制御することを特徴とする
   装置。 ８、特許請求の範囲第７項において、前記第２セル内へ
   の入口手段を設けてあり、前記入口手段を介して前記流
   体源からの高圧流体が前記第２セル内に流入し、前記入
   口手段に第２逆止弁手段を設けて前記入口手段を介して
   の一方向の流体の流れを制御することを特徴とする装置
   。 ９、特許請求の範囲第６項において、前記熱交換器の周
   囲に空気房が設けられており、それを介して前記表面手
   段を露出させる為に前記空気房の一部を介して空気戻開
   口手段を設けてあり、前記空気房を前記物体に緩く取り
   付ける為の取り付は手段を前記空気戻上に設けてあり、
   前記空気房を低圧気体で充填して前記空気房及び前記熱
   交換器の表面手段を制御された圧力で前記物体に対して
   押圧させる為の充填手段を前記空気房に装着したことを
   特徴とする装置。 １０、血液の流れをモニタする方式において、制御した
   方法で皮膚の一部の温度を変化させる熱交換器手段を設
   けてあり、前記熱交換器手段は冷却表面を有しており、
   加圧流体源が設けられており、前記流体は大気圧下にお
   けるその液体相での沸点が皮膚温度よりも低く、前記熱
   交換器手段内への液体流体の注入を制御する制御手段が
   設けられており、前記熱交換器手段を加熱する皮膚温度
   が前記液体を沸騰させて前記熱交換器手段を冷却しその
   際に皮膚を冷却し、前記熱交換器手段を皮膚に取り付け
   る為に前記熱交換器手段に取り付けてカフ手段を設けて
   あり、前記熱交換器の温度変化に応答して皮７ｉｖ温度
   が変化する際の皮膚温度をモニタする為に前記カフ手段
   に取り付けると共に皮膚に隣接して装着してモニタ手段
   を設けであることを特徴とする方式。 １１、特許請求の範囲第１θ項において、液体の流れを
   主ライン内の主流と制御ライン内の制御流とに分割させ
   る為に前記流体源に接続して分割手段を設けてあり、前
   駆制御流を高圧ライン内のの第２分割手段を前記分割手
   段の下流側に設けて　、高圧流と低圧ライン内の低圧流
   とに分割させる為あり、制御回路からの信号に応答して
   前記低圧ラインを介しての流れを調節する為の低圧弁手
   段が前記低圧ライン内で前記第２分割手段の下流側に設
   けられており、前記低圧弁手段の下流側の前記低圧ライ
   ンから入力を受けると共に前記高圧ラインから第２人力
   を受ける増幅器手段が設けられており、前記増幅器手段
   からの入力を受けると共に前記分割手段からの第２人力
   を受ける主弁が設けられており、前記熱交換器手段内に
   出口が設けられており、前記主弁は前記増幅器手段から
   の高圧流の流れに応答して開放すると共に前記増幅器手
   段への前記低圧弁手段からの低圧流体の流れに応答して
   開放して前記主弁を介して前記流体源から前記熱交換器
   手段へ流体を流すことを特徴とする方式。 １２、末梢血液流れのレベルを測定する方式において、
   皮膚の温度を変化させる為に皮膚に取り付ける様に構成
   した温度可変手段を設けてあり、前記温度可変手段によ
   って発生される皮膚温度における温度変化をモニタする
   為に前記温度可変手段に隣接して皮膚に取り付ける様に
   構成されたモニタ手段を設けてあり、前記温度可変手段
   を少なくとも２サイクルに渡って選択的に動作させる為
   に前記温度可変手段と動作上接続された制御手段を設け
   てあり、各サイクルにおいて前記温度可変手段が皮膚温
   度を所定の温度に変化させると共に次いで皮膚温度を通
   常の温度に復帰させることを特徴とする方式。